电力电子简答题
高等电力电子背诵资料 简答题
第一章序论1、电力电子学:电力技术(电力设备及网络)、电子技术(电子器件及电路)、控制技术(连续、离散)三者的交叉学科。
(器件级-开关元件;电路级-电力电子电路;系统级-电力电子电路及其他辅助电路;)2、电力电子电路特点:①优点:使用半导体开关元件,高效快速灵活;②缺点:半导体作开关,会产生谐波电压和电流;元件级特点:器件制造水平制约电力电子技术发展,器件使用水平决定电力电子装置的可靠性;电路级特点:1)拓扑结构选择多,但要考虑器件的非理想特征;2)电路的非线性、时变特性使分析复杂;3)控制电路的实时性要求高;应用层面:开关型电力电子电源;开关型电力电子补偿控制器;第二章电力电子电路的控制1、概念:①电力变换:将一种参数(幅值、频率、波形)的电能转换成另一种参数的电能;②电力电子变换:利用电力电子半导体开关器件构成开关电路,对电路中的开关器件进行实时、适式的通断状态控制,将电源输入的电量变换为另一种参数形式的电量。
③电力电子(开关)电路:实施电力电子变换的开关电路;④电力电子变换器(变流器):实现电力电子变换的开关电路、加上输入输出滤波环节、辅助元器件和控制系统构成的整体。
2、电力电子电路的应用:①电力变换有4个类型(DC/DC、DC/AC、AC/DC、AC/AC);②电力电子电源:交流电源+直流电源;电力电子负载:交流负载+直流负载;③应用:电力电子变换电源;电力电子补偿控制器;3、开关器件的开关模式:相控、方波、PWM4、电能质量:供电可靠性+ 频率质量+ 电压质量;主要关注:谐波+ 无功;第三章有源滤波器APF1、谐波源:非线性负荷——谐波电流,谐波电流经网路阻抗——谐波电压;①主要为:铁磁设备、电弧设备、电力电子设备(主要污染源);②电压型整流器:电流脉冲,谐波含量60%;电流型整流器:电压方波,谐波含量30%;2、谐波危害:①增加损耗,降低使用效率;②热效应,绝缘老化,降低设备使用寿命;③可能引起电网局部谐振,损坏器件;④引起电力系统保护设备误动作;⑤电气测量设备计量不准;⑥干扰、损坏电子通信设备3、无功源:阻感型负载,电力电子装置,电弧炉;危害:冲击性无功引起系统电压波动和闪变,降低供电质量;增加设备容量;增加损害;降低功率因数。
电力电子技术试题及答案
电力电子技术试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电力电子技术主要研究的是()。
A. 电力系统的运行与控制B. 电力系统的规划与设计C. 电力电子器件及其应用D. 电力系统的保护与自动化答案:C2. 下列哪个不是电力电子技术中常用的电力电子器件?()A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管C. 继电器D. 功率场效应晶体管答案:C3. 电力电子变换器的主要功能是()。
A. 功率放大B. 电压变换C. 电流变换D. 以上都是答案:D4. 电力电子技术在以下哪个领域应用最为广泛?()A. 通信技术B. 电力系统C. 计算机技术D. 机械制造答案:B5. 晶闸管的导通条件是()。
A. 阳极电压高于阴极电压B. 门极电压高于阳极电压C. 阳极电流大于阴极电流D. 门极电流大于零答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 电力电子技术在以下哪些领域有应用?()A. 电力系统B. 交通系统C. 工业自动化D. 家用电器答案:ABCD2. 电力电子变换器可以实现以下哪些功能?()A. 交直流转换B. 直流电压变换C. 交流电压变换D. 功率因数校正答案:ABCD3. 下列哪些是电力电子技术中常用的控制方式?()A. 脉宽调制B. 脉冲频率调制C. 恒压控制D. 恒流控制答案:ABD三、填空题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,______是一种常用的交流-直流变换器。
答案:整流器2. 电力电子器件的开关特性决定了其在______电路中的应用。
答案:开关电源3. 电力电子技术在______领域可以实现能量的高效转换。
答案:新能源4. 电力电子变换器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过______实现控制。
答案:调制技术5. 电力电子技术在______系统中可以实现对电机的精确控制。
答案:伺服驱动四、简答题(每题5分,共20分)1. 简述电力电子技术在电力系统中的应用。
答案:电力电子技术在电力系统中的应用主要包括电力系统的稳定控制、电能质量的改善、电力系统的自动化管理、以及电力系统的保护等。
电力电子简答题答案
一、什么叫整流?什么叫逆变?什么叫有源逆变?什么叫无源逆变?答:把交流电变为直流电的过程叫整流;把直流电变为交流电的过程叫做逆变;将直流电变为和电网相同频率的交流电并反送到交流电网的过程称为有源逆变;将直流电变为交流电直接供给负载使用的过程叫无源逆变。
二、说出三相桥式全控整流电路的6种工作状态。
答:VT1VT6,VT1VT2,VT3VT2,VT3VT4,VT5VT4,VY5VT6三、与信息电子电路中的MOSFET相比,电力MOSFET具有怎样的结构特点才使得它具有耐受高电压电流的能力?答:1.电力MOSFET大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。
2.电力MOSFET在P区和N区之间多了一层低掺杂N区也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
四、试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构和开关特性上的相似与不同之处.答:IGBT比电力MOSFET在背面多一个P型层,IGBT开关速度高,开关消耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小。
五、多相多重斩波电路有何优点?答:多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路,使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小,对输入和输出电流滤波更容易,滤波电感减小。
六、KJ004脉冲输出引脚为哪两个引脚?输出脉冲之间的相位差为多少?答:1脚和15脚,相差180°七、电气工程是一个一级学科,它包含了哪五个二级学科?答:电气工程一级学科包括电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电气传动、电工理论与新技术五个二级学科八、单极性和双极性PWM调制有什么区别?三相桥式PWM型逆变电路中,输出相电压(输出端相对于直流电源中点的电压)和线电压SPWM波形各有几种电平?答:三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性,所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化,称为单极性PWM控制方式。
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2.一次击穿
晶体管的击穿分为一次击穿和二次击穿,一次击穿又称雪崩击穿。一次击穿是一种可恢复性击穿;二次击穿为不可恢复击穿,或称破坏性击穿。
一、雪崩击穿:
当PN结反向电压增加时,空间电荷区中的电场随着增强。通过空间电荷区的电子和空穴,在电场作用下获得的能量增大,在晶体中运动的电子和空穴,将不断地与晶体原子发生碰撞,当电子和空穴的能量足够大时,通过这样的碰撞,可使共价键中的电子激发形成自由电子—空穴对,这种现象称为碰撞电离。新产生的电子和空穴与原有的电子和空穴一样,在电场作用下,也向相反的方向运动,重新获得能量,又可通过碰撞,再产生电子—空穴对,这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后,载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样,载流子增加得多而快,使反向电流急剧增大,于是PN结就发生雪崩击穿。
(4)、产生一次击穿的原因是明确的。但产生二次击穿的原因尚未被我们完全掌握。
2、二次击穿和一次击穿的区别:
(1)、从功率开关的二次击穿特性曲线上就能看出,二次击穿后,集电极电压比一次击穿后的集电极电压低得多;
(2)、一次击穿是可逆的,二次击穿是不可逆的。
(3)、一次击穿取决于功率开关所加电压的高低,而二次击穿取决于给功率开关上所加的能量大小和积累时间的长短。
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2、什么叫逆变失败?逆变失败的原因是什么?答:晶闸管变流器在逆变运行时,一旦不能正常换相,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联,形成很大的短路电流,这种情况叫逆变失败,或叫逆变颠覆。
造成逆变失败的原因主要有:(2 分)触发电路工作不可靠。
例如脉冲丢失、脉冲延迟等。
晶闸管本身性能不好。
在应该阻断期间管子失去阻断能力,或在应该导通时不能导通。
交流电源故障。
例如突然断电、缺相或电压过低等。
换相的裕量角过小。
主要是对换相重叠角估计不足,使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。
逆变失败后果会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件(4 分)防止逆变失败采用最小逆变角B min防止逆变失败、晶闸管实现导通的条件是什么?关断的条件及如何实现关断?答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流lg,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
关断条件:使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
(3 分)实现关断的方式:1>减小阳极电压。
2>增大负载阻抗。
3>加反向电压。
3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变?( 5 分)答:由逆变可知,晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路,它们不能输出负电压Ud 固不能实现有源逆变。
(5 分)2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8 分)(1)直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2 分)(2)输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3 分)(3)阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3 分)3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作?答:逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变:(1)变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed,其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。
(3 分)(2)变流电路输出的直流平均电压Ud 的极性必须为负(相对于整流时定义的极性) ,以保证与直流电源电势Ed 构成同极性相连,且满足Ud<Ed 。
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电力电子技术简答题 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT1.晶闸管导通和关断的条件是什么.晶闸管可否作线性放大器使用为什么要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
晶闸管不能作线性放大器使用。
因为它只有两种状态(导通和截至),没有晶体管、那样的线性工作区(放大状态)2.在有源逆变的整流系统中,逆变颠覆的原因是什么答:逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变夫败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角 等。
逆变失败的原因:触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲,如脉冲丢失、脉冲延时等,致使晶闸管不能正常换相。
晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通。
交流电源缺相或突然消失。
换相的裕量角不足,引起换相失败。
3.谐振开关逆变技术的主要思想是什么主要解决电路中的开关损耗和开关噪声问题,使开关频率可以大幅度提高。
通过在开关过程前引入谐振,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,就可以消除开关过程中电压、电流的重叠,降低他们的变化率,从而大大减小甚至消除开关损耗。
同时,谐振过程限制了开关过程中的电压和电流的变化率,这使得开关噪声也明显减小。
4. 简述现代电力电子技术主要研究的内容及其应用领域。
现代电力电子技术,是弱电和强电的接口,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
因此,其主要研究内容为:利用大功率电子器件对电能进行变换和控制,分为电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术即交流技术还有电力电子制造技术。
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第二章要点1.晶闸管导通的条件是什么?如何使已导通的晶闸管关闭?(2015)+1答:导通条件是晶闸管承受正向电压,并在门极施加触发电流。
要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
2.维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?(2016)答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
3.通态平均电流(额定电流)。
1+1答:国标规定通态平均电流为晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却状态下,稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
4.请说明什么是晶闸管的维持电流与擎住电流。
(2017)答:维持电流:指使晶闸管维持导通所必需的最小电流;(2.5分)擎住电流:指晶闸管刚才断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小电流。
(2.5分)5.GTR的二次击穿。
1+1+1答:当GTR发生一次击穿时如不有效地限制电流,Ic增大到某个临界点时会突然急剧上升,同时伴随电压的陡然下降,这种现象称为二次击穿。
二次击穿常常立即导致器件的永久损坏,或者工作特性明显衰减,因而对GTR危害极大。
6.简述电力MOSFET关断过程非常迅速的原因。
答:由于MOSFET只靠多子导电,不存在少子存储效应,因而其关断过程是非常迅速的。
第三章要点1.简述三相可控整流电路输入电感,包括变压器副边绕组漏感对晶闸管换流的影响。
答:①出现换相重叠角,整流输出电压平均值Ud降低。
②整流电路的工作状态增多。
③晶闸管的di/dt减小,有利于晶闸管的安全导通。
④换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可能是晶闸管误导通,为此必须加吸收电路。
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电力电子简答题(总8页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-1.简述晶闸管导通的条件与关断条件。
答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流Ig,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
关断条件:使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
实现关断的方式:1>减小阳极电压; 2>增大负载阻抗。
3>加反向电压2.述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分):答:①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值,电路工作在逆变状态原因:当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时,也会发生逆变失败。
不能实现有源逆变的电路有:半控桥电路,带续流二极管的电路。
3.什么是逆变失败失败的后果形成失败的原因答:逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件未关断,该导通的器件未导通。
从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。
逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。
产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。
在电路结构上,电感性负载电路,每个开关管必须反向并联续流二级管17、简述对触发电路的三点要求。
答:1)触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率;2)触发电路必须满足主电路的移相要求;3)触发电路必须与主电路保持同步。
18.对于正弦脉冲宽度调制(SPWM),什么是调制信号什么是载波信号何谓调制比答:在正弦脉冲宽度调制(SPWM)中,把希望输出的波形称作调制信号;而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号;载波频率fs与调制信号频率f1之比,N= fs / f1称为载波比。
21.试说明SPWM控制的基本原理。
电力电子技术_简答题及答案
1?晶闸管导通和关断条件是什么?当晶闸管上加有正向电压的同时,在门极施加适当的触发电压,晶闸管就正向导通;当晶闸管的阳极电流小于维持电流时,就关断,只要让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向,就可以让晶闸管关断。
2、有源逆变实现的条件是什么?①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Uβ为负值;③主回路中不能有二极管存在。
3、什么是逆变失败,造成逆变失败的原因有哪些?如何防止逆变失败?答:1逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
电力电子试题及答案
电力电子试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,用于将交流电转换为直流电的设备是:A. 变压器B. 整流器C. 逆变器D. 稳压器答案:B2. 下列哪个不是电力电子器件?A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)C. 继电器D. 功率MOSFET答案:C3. 电力电子技术中,PWM调制的全称是:A. 脉冲宽度调制B. 脉冲频率调制C. 脉冲密度调制D. 脉冲相位调制答案:A4. 电力电子变换器中,升压变换器的输出电压与输入电压的关系是:A. 输出电压低于输入电压B. 输出电压等于输入电压C. 输出电压高于输入电压D. 输出电压与输入电压无关答案:C5. 在电力电子应用中,软开关技术的主要作用是:A. 提高系统的功率因数B. 减少开关损耗C. 提高系统的稳定性D. 降低系统的噪声答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,_________器件是实现交流到直流转换的关键。
答案:整流器2. 电力电子变换器的效率可以通过_________来提高。
答案:软开关技术3. 电力电子技术在_________和_________领域有着广泛的应用。
答案:能源转换;电机控制4. 电力电子技术中,_________调制是一种常用的控制策略。
答案:PWM5. 电力电子变换器中的_________变换器可以将直流电转换为交流电。
答案:逆变器三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述电力电子技术在现代电力系统中的作用。
答案:电力电子技术在现代电力系统中起着至关重要的作用,包括提高电能的传输效率、实现电能的高效转换、优化电力系统的稳定性和可靠性、以及支持可再生能源的接入和利用。
2. 描述PWM调制在电力电子变换器中的应用。
答案:PWM调制在电力电子变换器中应用广泛,主要用于控制逆变器的输出电压和频率。
通过调整脉冲的宽度,可以控制输出电压的大小,同时通过改变脉冲的频率,可以控制输出电压的频率。
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1 有源逆变产生的条件是什么?答:逆变产生的条件:①要有直流电动势,其极性须和晶闸管导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
(3分)②要求晶闸管的控制角α〉π/2,使Ud为负值。
2 变压器漏感对整流电路有何影响?答:①出现换相重叠角,整流输出电压平均值dU降低;(2分)②整流电路的工作状态增多;(2分)③晶闸管的di/dt减少,有利于晶闸管的安全开通;(1分)④换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可能是晶闸管误导通,为此必须加吸收电路(1分)⑤换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
3 导致逆变失败的原因是什么?答:1)触发电路工作不可靠(1分),2)晶闸管发生故障(2分),3)电源发生缺相或消失(1分),4)换相的裕量角不足(2分)。
4 常用的有哪几种换相(换流)方式?答:电网换流(1.5分)、器件换流(1.5分)、负载换流(1.5分)、强迫换流5 有源逆变产生的条件是什么?答:逆变产生的条件:①要有直流电动势,其极性须和晶闸管导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
(3分)②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值。
6 有源与无源逆变的区别?答:有源是交流侧和电网连接,无源是交流侧直接接到负载。
7 PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术(等幅不等宽)就是调节占空比.面积等效原理可以称之为PWM控制技术的重要理论基础8 开关过程中电压电流均不为零,出现重叠,会有显著的开关损耗,且电压电流变化速度快,波形出现明显的过冲,从而产生开关噪声成为硬开关。
电压电流降为零,消除重叠减少损耗,减少噪声。
称之为软开关软开关分为准谐振电路,零开关PWM电路,零转换PWM电路16. 普通晶闸管作为电力开关器件,如何控制其导通和关断?为什么说它是半控型器件?答:导通:施加正向阳极电压,给门极触发(2分);关断:施加反向阳极电压,使阳极电流为零(2分)。
只能控制它导通,不能控制它关断(2分)。
电力电子简答题
4.逆变失败的原因 a.触发电路工作不可靠,不 能适时、准确地给各晶闸管 分配脉冲。 b..晶闸管发全故障。 c.在逆变工作时,交流电源 发生缺相或突然消失。 d.换相的裕量角不足,引起 换相失败。
17.为了保证晶闸管的反压 时间 Tβ大于 Tq 可能导致的 逆变失败应采取什么措施? a.采用自励的方式使工作的 频率能适应负载的变化而自 动的调整(存在启动问题) b.采用他励的方式,(解决启 动问题)一种是先用他励方 式,系统开始工作后转入自 励,另一种是附加预充电启 动电路,即预先给电容器充 电,启动时将电容能量释放
11.同步调制与异步调制 载波信息与调制信号不保持 同步的调制方式称为异步调 制。有采用异步调制时,采 用较高的载波频率,可以使 信号波频率较高时仍能保持 较大的载波比。载波比 N 等 于常数,并在变频时使载波 和信号波保持同步的方式称 为同步调制。采用同步调制 时,在逆变电路输出频率低 时,如果负载为电动机,会
9.简述针对晶闸管的换流方 式各自特点 电网换流:由电网提供换流 电压称为电网换流,不需器 件具有门极可关断能力,也 不需要为换流附加元件。负 载换流:由负载提供换流电 压称为负载换流。 强迫换流:设置附加的换流 电路,给欲关断的晶闸管强 迫施加反向电压或反向电流 的换流方式称为强迫换流。 强迫换流属于自换流,电网 换流和负载换流属于外部换 流。
24.驱动电路为什么采取隔离 措施?常用的驱动电路隔离 方法有哪些? 答:目的是降低主电路对控 制电路的影响;光隔离或磁 隔离
25.什么是交流调压电路 答;在每半个周波内通过对 晶闸管开通相位的控制,调 节输出电压有效值的电路。
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(完整版)电力电子技术简答题及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One11•晶闸管导通和关断条件是什么?当晶闸管上加有正向电压的同时,在门极施加适当的触发电压,晶闸管就正向导通;当晶闸管的阳极电流小于维持电流时,就关断,只要让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向,就可以让晶闸管关断。
2、有源逆变实现的条件是什么?①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Uβ为负值;③主回路中不能有二极管存在。
3、什么是逆变失败,造成逆变失败的原因有哪些如何防止逆变失败答:1逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
电力电子简答题
什么是电力电子技术?答:用于电力领域的电子技术,即应用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
电力变换通常包括那几类?答:电力变换通常分为四大类,即交流变直流(整流)、直流变交流(逆变)、直流变直流(直流斩波)和交流变交流。
其中交流变交流可以是电压或电力的变换,叫交流电力控制,也可以是和相数的变换。
什么是电力电子器件?答:电力电子器件是指直接应用于承担电能的变换或控制任务的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。
目前,电力电子器件一般专指电力半导体器件。
电力电子器件如何分类?答:按照电力电子器件被控制信号所控制的程度,可分为以下三类:不可控器件、半控型器件和全控型器件(又叫自关断器件)。
根据器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件又可分为:单极型器件、双极型器件和混合型器件。
按照控制信号的不同,还可将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型,后者又叫场控器件或场效应器件。
什么是晶闸管?它主要有哪些应用?答:晶闸管是硅晶体闸流管的简称,它包括普通晶闸管和双向、可关断、逆导、快速等晶闸管。
普通型晶闸管(Thyristor)曾称为可控硅整流器,常用SCR(Silicon Controlled Rectifier)表示。
在实际应用中,如果没有特殊说明,皆指普通晶闸管而言。
晶闸管主要用来组成整流、逆变、斩波、交流调压、变频等变流装置和交流开关以及家用电器实用电路等。
晶闸管是如何导通的?答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流Ig,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
晶闸管参数主要有哪些?答:晶闸管参数都和结温有关,主要的参数有:(1)电压定额。
1)断态重复峰值电压UDRM。
指允许重复加在晶闸管阳极—阴极间的正向峰值电压,规定它的数值为断态不重复峰值电压,规定它的数值为断态不重复峰值电压UDRM 的90%。
2)反向重复峰值电压URRM。
指允许重复加在晶闸管阳极—阴极间的反向峰值电压,规定其值为反向不重复峰值电压URSM 的90%。
电力电子技术简答题
2.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?答:在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。
当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通。
因此不需要并联反馈二极管。
3、电压型电流型逆变电路的特点:答:直流侧为电压源,或并有大电容相当于电压源,直流侧电压基本无脉动,电流回路呈低阻抗。
直流侧电压源有钳位作用,交流输出电压为矩形波,且与阻抗角无关,波形和相位随阻抗而变化。
交流侧阻感负载提供无功功率,电容起缓冲作用,逆变桥各桥臂都并联有反馈二极管。
9.使晶闸管导通的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。
或:uAK>0且uGK>0。
10. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
11. GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益和,由普通晶阐管的分析可得,是器件临界导通的条件。
两个等效晶体管过饱和而导通;不能维持饱和导通而关断。
GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同: l)GTO 在设计时较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断; 2)GTO 导通时的更接近于l ,普通晶闸管,而GTO 则为,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件; 3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区所谓的横向电阻很小,从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
电力电子简答题
【】晶闸管的导通条件?当晶闸管承受正向电压且在门极有触发电流时晶闸管能导通;【】使变流器工作在有源逆变状态的条件是什么?①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值。
【】衡量PWM控制方法优劣的三个基本标志?(1)输出波形中谐波的含量(2)直流电压利用率(3)器件开关次数【】为什么PWM逆变电路比方波(六拍阶梯波)逆变器输出波形更接近正弦波?因为PWM逆变器不存在不存在对电网的谐波污染;而方波它的正向最大值和负向最大值几乎同时产生,对负载和逆变器本身造成非常大的不稳定影响,所以它的波形质量差。
【】与信息电子电路中MOSFET相比,电力MOSFET具有怎样的结构特点才使它具有耐高压和大电流的能力?电力MOSFET的缺点是什么?结构特点:(1)垂直导电结构:发射极和集电极位于基区两侧,基区面积大,很薄,电流容量很大(2)N-飘逸区:集电区加入掺杂N-漂移区,提高耐压(3)集电极安装于硅片底部,设计方便,封装密度高,耐压特性好。
缺点:电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置【】三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中包含有哪些次数的谐波?其中幅值最大的是那一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次?三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6k(k=1,2。
)次的谐波,其中增幅最大的是6次谐波。
变压器二次侧电流中含有6k±1(k=1,2。
)次的谐波,其中主要是5,7次谐波。
【】多相多重斩波电路有何优点?多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路,使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加,脉动幅度减小,对输入和输出电流滤波更容易,滤波电感减小。
多相多重斩波电路还具有备用功能,各斩波单元之间互为备用,总体可靠性提高。
【】交交变频电路的最高输出频率是多少?制约输出频率提高的因素是什么?交-交变频电路的最高输出频率为你所用频率的1/3到1/2之间。
(完整版)电力电子技术简答题重点
(完整版)电力电子技术简答题重点1. 晶闸管导通的条件是什么?关断的条件是什么?答: 晶闸管导通的条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。
应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。
晶闸管关断的条件: 要关断晶闸管, 必须使其阳极电流减小到维持电流以下,或在阳极和阴极加反向电压。
晶闸管维持的条件要维持晶闸管, 必须使其晶闸管电流大于到维持电流。
2. 变压器漏感对整流电路的影响(1)出现换相重叠角r,整流输出电压平均值Ud降低。
( 2)整流电路的工作状态增多( 3)晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸管的开通。
( 4)换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt, 可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路.( 5)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
3. 什么是谐波,什么是无功功率,们的危害. 为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率成为无功功率,电力电子装置消耗无功功率,对公用电网的不利影响:( 1 )无功功率会导致电流增大和视在功率增加,导致设备容量增加;( 2)无功功率增加,会使总电流增加,从而使设备和线路的损耗增加( 3)无功功率使线路压降增加,冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,电力电子装置产生谐波,对公用电网的危害:( 1)谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾;( 2)谐波影响各种电气设备的正常工作,使电机发生机械振动、噪声和过热,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏;(3)谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大会使危害大大增大,甚至引起严重事故;(4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并使电气测量仪表计量不准确;( 5)谐波会对领近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
电力电子技术简答题全部汇总
1.单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最⼤的是哪⼀次?变压器⼆次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪⼏次?答:单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有2k(k=1、2、3…)次谐波,其中幅值最⼤的是2次谐波。
变压器⼆次侧电流中含有2k+1(k=1、2、3……)次即奇次谐波,其中主要的有3次、5次谐波。
2.三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最⼤的是哪⼀次?变压器⼆次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪⼏次?答:三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6k(k=1、2、3……)次的谐波,其中幅值最⼤的是6次谐波。
变压器⼆次侧电流中含有6k±1(k=1、2、3……)次的谐波,其中主要的是5、7次谐波。
3.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相⽐有何主要异同?答:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相⽐有以下异同点:①三相桥式电路是两组三相半波电路串联,⽽双反星形电路是两组三相半波电路并联,且后者需要⽤平衡电抗器;②当变压器⼆次电压有效值U2相等时,双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2,⽽整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。
③在两种电路中,晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是⼀样的,整流电压ud和整流电流id 的波形形状⼀样。
4.整流电路多重化的主要⽬的是什么?答:整流电路多重化的⽬的主要包括两个⽅⾯,⼀是可以使装置总体的功率容量⼤,⼆是能够减少整流装置所产⽣的谐波和⽆功功率对电⽹的⼲扰。
5.12脉波、24脉波整流电路的整流输出电压和交流输⼊电流中各含哪些次数的谐波?答:12脉波电路整流电路的交流输⼊电流中含有11次、13次、23次、25次等即12k±1、(k=1,2,3···)次谐波,整流输出电压中含有12、24等即12k(k=1,2,3···)次谐波。
电力电子技术简答题
1.常见的电能变换有哪些类型?答:交流变直流,为整流AC-DC;直流变交流,为逆变DC-AC。
这是最常见的变换方式,用于直流输电。
交流变交流,为变频AC-AC,应用于稳压器、变频空调、变频微波炉等;直流变直流DC-DC,为直流斩波,应用于直流变换器等。
2.常用电力电子器件有哪些?答:IGBT MOSFET GTO3.晶闸管导通条件是什么?答:晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。
晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。
(晶闸管承受的正向电压且门极有触发电流。
)4.三相桥式全控整流电路特点?答:1)每个时刻均需要两个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,一个共阳极组的,且不能为同一相得晶闸管。
2)对触发脉冲的要求:六个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位一次差60 º;共阴极组VT1,VT3,VT5的脉冲依次差120 º,共阴极组VT4,VT6,VT2也依次差120 º;同一相得上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180º3)整流输出电压Ud一周期脉动六次,每次脉动的波形都一样,故该电路为六脉波整流电路。
4)在整流电路合闸启动过程种或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。
为此可采用两种方法:一种是使脉冲宽度大于60º(一般取80~100º),称为宽脉冲触发;另一种方法是,在触发某个晶闸管的同时,给前一个晶闸管补发脉冲,即用两个窄脉冲代替宽脉冲,连个窄脉冲的前沿相差60º,脉宽一般为20~30 º,称为双脉冲触发。
5)α=0 º时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根号6Uα5.有源逆变产生条件是什么?答:1)要有直流电动势,其极性和晶闸管的到导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压。
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电力电子简答题
电力电子技术试题
电力电子技术问答分析题
1、晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些?其中电阻R的作用是什么?
答:(1)R、C回路的作用是:吸收晶闸管瞬间过电压,限制电流上升率,动态均压作用。
(2)R的作用为:使L、C形成阻尼振荡,不会产生振
荡过电压,减小晶闸管的开通电流上升率,降低开通损耗。
2、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件?
答:(1)要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
?
(2)要求晶闸管的控制角a>π/2,使Ud为负值。
7、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求?
3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求?
答:A:触发信号应有足够的功率。
?
B:触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡,使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
?
C:触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。
5、什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么
答:指相控有源逆变电路逆变运行时,换流失败,外接电源通过晶闸管电路短路,或使电路的输出电压和直流电动势顺向连接,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流损坏器件。
(1)触发电路不可靠(2)晶闸管故障(3)电源缺相(4)β过小
6、指出下图中①~⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用。
答:①星形接法的硒堆过电压保护;?②三角形接法的阻容过电压保护;?
③桥臂上的快速熔断器过电流保护;?④晶闸管的并联阻容过电压保护;?
⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护;?⑥直流侧的压敏电阻过电压保护;?
⑦直流回路上过电流快速开关保护;?VD是电感性负载的续流二极管;?Ld 是电动机回路的平波电抗器;
四、问答分析题
1、PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种?简述异步调制与同步调制各有哪些优点?
答:(1)PWM逆变电路的常用控制方法有两种,一是计算法;二是调制法。
其中调制法又可分为两种,一是异步调制法;二是同步调制法。
(2)通常异步调制法是保持载波频率不变,信号频率根据需要而改变时,载波比是变化的。
优点是:信号频率较低时载波比较大,一周期内脉冲数较多,输出较接近正弦波。
(3)同步调制时,保持载波比为常数,并在变频时使载波和信号波保持同步变化。
优点是:信号波一周内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的,对称性好。
3、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪
三种控制方式?并简述其控制原理。
答:(1)第一种调制方式为:保持开关周期不变,改变开关导通时间ton 称为脉宽调制。
简称“PWM”调制。
(2)第二种调制方式为:保持开关导通时间ton不变,改变开关周期,称为频率调制。
简称为“PFM”调制。
(3)第三种调制方式为:同时改变周期T与导通时间ton。
使占空比改变,称为混合调制。
4、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?
答:电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。
直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。
3、电压型逆变电路的特点和电流型压型逆变电路的特点。
答:电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。
直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。
4、什么是异步调制?什么是同步调制?两者各有何特点?分段同步调制有什么优点?
答:载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。
载波比N 等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。
分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段,每个频段的载波比
一定,不同频段采用不同的载波比。
其优点主要是,在高频段采用较低的载波比,使载波频率不致过高广可限制在功率器件允许的范围内。
而在低频段采用较高的载波比,以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。
(1) 简述PWM调制方式的同步调制和异步调制的定义及特点。
1. 如下图所示(L和R串联后作为负载),说明晶闸管导通的条件是什么?关断时和导通后晶闸管的端电压、流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?
?
答:晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才
能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
?晶闸管的关断时其两端电压大小由电源电压UA决定,电流近似为零。
?
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压UA 决定。
2. 变压器漏抗对整流电路有什么影响?
答:限制短路电流,电流上升率;但使换流间出现两相重叠导通,使的电网波形畸变,功率因数变坏等
3. 在三相桥式整流电路中,为什么三相电压的六个交点就是对应桥臂的自然换流(相)点?(请以a、b两相电压
正半周交点为例,说明自然换向原理)
答:三相桥式整流电路中,每只二级管承受的是相邻二相的线电压,承受正向电压时导通,反向电压时截
止。
三相电压的六个交点是其各线电压的过零点,是二级管承受正反向电压的分界点,所以,是对应桥臂的自然换流点。
4. 试述斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式?
答:(1)定频调宽控制模式?
定频就是指开关元件的开、关频率固定不变,也就是开、关周期T固定不变,调宽是指通过改变斩波电路的开关元件导通的时间Ton来改变导通比Kt值,从而改变输出电压的平均值。
?(2)定宽调频控制模式?
定宽就是斩波电路的开关元件的导通时间Ton固定不变,调频是指用改变开关元件的开关周期T来改变导通比Kt。
?
(3)调频调宽混合控制模式?
这种方式是前两种控制方式的综合,是指在控制驱动的过程中,即改变开关周期T,又改变斩波电路导通时间Ton的控制方式。
通常用于需要大幅
度改变输出电压数值的场合.
5. SPWM调制方式是怎样实现变压功能的?又是怎样实现变频功能的?答:改变调制比M可以改变输出电压uO基波的幅值,所以,SPWM调制是通过改变调制波ur的幅值实现变压
功能的。
?
改变正弦调制波的频率时,可以改变输出电压u0的基波频率,所以,SPWM 调制是通过改变调制波ur的频率实现变频功能的。